單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(有cad圖)

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1、...............第1章緒論1.1我國(guó)煤層貯存狀況我國(guó)是煤炭資源最為豐富的國(guó)家，煤炭的儲(chǔ)量和產(chǎn)量占世界第一位。煤炭已經(jīng)成為我國(guó)所依賴的重要能源。我國(guó)的煤炭資源分布地域極廣，煤層貯存狀況也各式各樣，主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1、從圍巖和煤層貯存的關(guān)系上來(lái)說(shuō)，我國(guó)不僅有貯存在軟巖頂板下的煤層和一般頂板條件下的煤層，還有賦存在堅(jiān)硬頂板條件下的煤層。堅(jiān)硬頂板下煤層開采難度相當(dāng)大，常常有幾千平方米的懸頂出現(xiàn)，一旦垮落即可造成嚴(yán)重的事故。2、從煤層貯存的地質(zhì)條件來(lái)說(shuō)，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，由地殼運(yùn)動(dòng)而造成的被斷層破壞的煤層

2、較多。在一塊煤田中，總有幾條貫穿整個(gè)煤田的、大落差的斷層，至于較小的斷層更是層出不窮。3、從煤層自身的貯存條件上來(lái)說(shuō)，在我國(guó)境內(nèi)的煤層有近水平煤層，有傾斜煤層，有急傾斜煤層，還有直立倒轉(zhuǎn)的煤層；不僅有相當(dāng)穩(wěn)定的大片煤層，也有像我國(guó)南方的“雞窩”狀貯存煤層?？梢钥闯?，我國(guó)是世界上煤層貯存條件最為復(fù)雜的國(guó)家。在開采的實(shí)踐過(guò)程中，工程技術(shù)人員所遇到的困難和解決困難的方式是全世界絕無(wú)僅有的。近幾年煤礦冒頂事故頻繁發(fā)生，因此，單體液壓支柱在采礦工業(yè)中是非常重要的。它保障著國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人員的生命安全，尤其在大傾角煤層中，更能體

3、現(xiàn)它的重要性。但通用式單體液壓支柱不能滿足要求，所以對(duì)其頂蓋進(jìn)行改進(jìn)——采用防倒式頂蓋。1.2用途外注式支柱是一種外部供液的恒阻式單體液壓支柱。它可與金屬頂梁配套使用，也可單獨(dú)做點(diǎn)柱用，供煤礦一般機(jī)械化工作面支護(hù)頂板，或供綜合機(jī)械化工作面作端頭支護(hù)及其他臨時(shí)性支護(hù)。1.3適用范圍外注式支柱使用于下列煤層條件：1、煤層傾角大于25°～35°的急傾斜回采工作面。2、煤層頂、底板條件（1）工作阻力為300KN的支柱，底板抗壓入強(qiáng)度應(yīng)為28MP以技術(shù)資料學(xué)習(xí)必備...............上。如底板較軟，支柱壓入底板的

4、深度以不惡化頂板的完整性及不影響支柱的回收為限，否則，應(yīng)采取“穿鞋”或加大底座等措施。（2）適用于一人工作時(shí)進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。（3）頂板冒落情況較好，冒落后不影響支柱的回收。（4）在分層開采人工假頂工作面或地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜的條件下使用時(shí)，應(yīng)采取安全措施。（5）在煤質(zhì)較軟的爆破采煤工作面使用時(shí)，應(yīng)對(duì)活柱體外表面采取保護(hù)措施，以防崩壞。且不能當(dāng)貼幫柱用。本支柱不宜使用在下列條件的工作面：3、煤質(zhì)較硬的炮采工作面，以及周期來(lái)壓特別強(qiáng)烈或有沖擊地壓的工作面。4、工作面采高太低，不能保證頂板下沉后支柱安全回收所需的最小高度。5、

5、不同工作特征或不同工作阻力的支柱，均不能在同一工作面混用。1.4單體液壓支柱發(fā)展概況1.4.1國(guó)內(nèi)外單體液壓支柱的發(fā)展趨勢(shì)目前，我國(guó)煤礦的回采工作面支護(hù)裝備，除一部分整體自移式液壓支架外，主要的仍使用六十年代初期發(fā)展的摩擦式金屬支柱，用這種支柱裝備的回采工作面的產(chǎn)煤量約占百分之七十以上。六十年代初期，回采工作面幾乎全部使用木支架。當(dāng)時(shí)開始了第一次支護(hù)技術(shù)改革，即摩擦式金屬支柱配以鉸接頂梁代替木支護(hù)，并經(jīng)歷了大約三年時(shí)間大量推廣應(yīng)用。其最突出的效果之一是大幅度的降低了木材消耗。與此同時(shí)，也促使人們認(rèn)識(shí)到礦山支護(hù)是一

6、門綜合的技術(shù)，與巖層控制及采掘工序緊密相關(guān)，對(duì)加強(qiáng)頂板管理促進(jìn)安全生產(chǎn)起著舉足輕重的作用。我國(guó)在六十年代已開始了液壓支柱的研究，經(jīng)過(guò)一度中斷后，于七十年代初繼續(xù)進(jìn)行研究試制工作，至七十年代末完成了工業(yè)性試驗(yàn)，進(jìn)行了技術(shù)鑒定，現(xiàn)已經(jīng)投入成批生產(chǎn)，并正在有計(jì)劃的逐步進(jìn)行回采支護(hù)的更新?lián)Q代工作。近幾年國(guó)內(nèi)的大量實(shí)踐證明，使用單體液壓支柱有著良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，適合國(guó)情，適應(yīng)煤礦的具體情況，是進(jìn)行回采支護(hù)第二次技術(shù)改革的一個(gè)方向。但是在大傾角煤層的支護(hù)作業(yè)中，使用通用式頂蓋還是具有一定的缺陷。因此，本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)這一問(wèn)

7、題進(jìn)行解決與改進(jìn)。國(guó)外主要產(chǎn)煤國(guó)家中，單體液壓支柱曾經(jīng)在回采工作面廣泛采用，最早研制、使用的國(guó)家（如英國(guó)）在四十年代后期就已有產(chǎn)品問(wèn)世。其后，聯(lián)邦德國(guó)、日本、波蘭、蘇聯(lián)等國(guó)家在五十年代相繼采用，如聯(lián)邦德國(guó)薩爾礦區(qū)大體經(jīng)歷十年左右的時(shí)間在條件適應(yīng)的工作面基本上全部使用。從1956年到1963年，使用單體液壓支柱的產(chǎn)量達(dá)84.8技術(shù)資料學(xué)習(xí)必備...............%，五年左右時(shí)間內(nèi)使用量增長(zhǎng)了7～8倍。國(guó)外單體液壓支柱的使用情況表明，在六十年代初期技術(shù)即達(dá)到成熟階段。1.4.2使用單體液壓支柱的突出優(yōu)點(diǎn)1、

8、初撐力高一般地，初撐力可以達(dá)到7～10t，為摩擦式金屬支柱的3～10倍（摩擦式金屬支柱用液壓升柱裝置時(shí)初撐力2～3t，不用液壓升柱裝置時(shí)初撐力僅1t左右）。2、恒阻的性能在較小的頂板下沉量情況下，支柱即可達(dá)到額定的工作阻力，并保持恒阻的特點(diǎn)（摩擦式金屬支柱在頂板下沉量大，支柱下縮到100mm至400mm以上時(shí)才能達(dá)到最大工作阻力）。顯然，單體液壓支柱能很快達(dá)到較高的工作阻